Sistematica: Originariamente descritto come Coluber obsoletus da Thomas Say nel 1823 da un esemplare raccolto a “Isle au Vache a Council Bluffs sul fiume Missouri.” Schmidt (1953) ha ristretto la località tipo a Council Bluffs, Iowa. Dunn (1915a) fu il primo ad usare il genere Elaphe per questa specie, ma scrisse la specie obsoletus. Nel 1836, Holbrook descrisse Coluber alleghaniensis da un esemplare trovato “sulla cima del Blue Ridge in Virginia”. Questo esemplare e altri provenienti da New York e dalle montagne della Carolina furono i primi Ratsnakes orientali che vide che avevano squame debolmente carenate. Il nome fu poi considerato un sinonimo junior di E. obsoletus (= obsoleta) da Cope (1900). Callopeltis obsoletus fu usato per questa specie da Hay (1902), seguendo Lonnberg (1894). Sulla base della congruenza dei dati morfologici (Burbrink, 2001, Herpetol. Monogr. 15: 1-53) e mitocondriali (Burbrink et al., 2000, Evolution 54: 2107-2118), Burbrink divise P. obsoletus in tre specie (P. alleghaniensis, P. obsoletus e P. spiloides) senza sottospecie. P. alleghaniensis è l’unica specie trovata in Virginia.
Descrizione: Un serpente grande e robusto che raggiunge una lunghezza totale massima conosciuta di 2.565 mm (101,0 pollici) (Conant e Collins, 1991). In Virginia, la lunghezza massima conosciuta del muso-ventre (SVL) è di 1.710 mm (67,3 pollici) e la lunghezza massima totale è di 2.028 mm (79,8 pollici). In questo studio, la lunghezza della coda/lunghezza totale era in media del 16,9 ± 1,6% (11,2-23,6, n = 209).
Scutellatura: Ventrali 214-272 (media = 231,8 ± 5,2, n = 232); subcaudali 46-94 (media = 80,0 ± 7,4, n = 203); ventrali + subcaudali 275-348 (media = 312,1 ± 9.3, n = 201); scaglie dorsali lisce lateralmente e debolmente carenate medialmente, file di scaglie di solito 24-27 (77,1%, n = 251) a metà corpo, ma possono essere 21-23 o 28 (22,9%); piastra anale indivisa (10,8%) o divisa o parzialmente divisa (89.2%, n = 232); infralabiali 11/11 (47,3%, n = 167), 10/10 o 10/11 (21,6%), 11/12 o 12/12 (21,6%), o altre combinazioni di 9-13 (9,5%); sopralabiali 8/8 (89,3%, n = 224) o altre combinazioni di 6-9 (10.7%); loreali presenti; preoculari 1/1; postoculari 2/2; temporali solitamente 2+3/2+3 (52.4%, n = 229), 2+2/2+3 (13.1%), 2+2/2+2 (10.5%), 2+4/ 2+3 (10.0%), o altre combinazioni di 1-3/2-6 (14./4%).
Colorazione e modello: Corpo uniformemente nero dorsalmente negli adulti; alcuni individui con deboli strisce nere su un corpo grigio-nero o con il disegno giovanile incompletamente oscurato (vedi sotto); ventre con un irregolare disegno a scacchiera bianco-nero intervallato da macchie nere, con il rosa che sostituisce il bianco in alcuni individui; il disegno ventrale svanisce posteriormente diventando tutto grigio negli adulti più anziani ma un disegno a pepe bianco e nero negli individui più giovani; mento e porzione anteriore del ventre del collo bianco liscio; il pigmento bianco si verifica anche sulla metà inferiore delle sopralabiali. Il corpo in sezione trasversale immaginaria ha la forma di una pagnotta di pane, con un ventre piatto.
Dimorfismo sessuale: Non ci sono differenze sessuali nel colore o nel modello. Il SVL del maschio adulto (908-1.710, media = 1.182,1 ± 187,1, n = 124) era simile al SVL della femmina adulta (910-1.590, media = 1.136,1 ± 156,0, n = 54). L’indice di dimorfismo sessuale era -0,04. I maschi hanno raggiunto lunghezze totali maggiori (fino a 2.028 mm) rispetto alle femmine (fino a 1.884 mm). La lunghezza della coda rispetto alla lunghezza totale era più alta nei maschi (media = 17.5 ± 1.4%, 15.1-23.6, n = 107) che nelle femmine (media = 15.7 ± 1.3%, 11.2-18.0, n = 47). Il numero medio di scaglie ventrali era leggermente più alto nelle femmine (233,4 ± 7,3, 214-272, n = 50) che nei maschi (230,7 ± 3,9, 220-246, n = 112). Il numero medio di scaglie subcaudali era più alto nei maschi (82,5 ± 5,7, 64-94, n = 96) che nelle femmine (74,3 ± 8,6, 46-88, n = 45), ma il numero medio di ventrali + subcaudali era simile tra i sessi (maschi 313,3 ± 7,6, 290-337, n = 95; femmine 308,4 ± 11,5, 275-348, n = 44).
Giovani: In contrasto con gli adulti, i giovani mostrano un forte schema di macchie nere o marrone scuro dorsalmente (media = 33.5 ± 2.9, 28-40, n = 36) su un corpo pepato bianco e nero o grigio. Le macchie anteriori hanno proiezioni anteriori e posteriori sugli angoli. Il ventre marrone e bianco forma un motivo a scacchiera. C’è una distinta striscia marrone che inizia davanti all’occhio e corre fino al margine della bocca. Queste sono collegate da una banda marrone che attraversa il dorso della testa. Il ventre della coda ha una striscia scura irregolare lungo ogni lato. Il disegno giovanile è solitamente oscurato a una lunghezza d’onda di circa 650 mm. Alcuni giovani adulti possono mostrare una debole macchia dorsale, che può essere vista anche negli adulti adulti in alcune aree (vedi “Variazione geografica”). Alla schiusa, i giovani in Virginia avevano una media di 284,6 ± 14,2 mm SVL (258-318, n = 48) e 343,9 ± 17,3 mm di lunghezza totale (317-391, n = 47), e pesavano 9,4-13,2 g (ave. = 11,7 ± 1,2, n = 21).
Specie da confondere: Gli adulti di C. constrictor possono essere confusi con gli adulti di Coluber constrictor; tuttavia, quest’ultimo ha scaglie completamente lisce e un corpo rotondo in sezione trasversale, e il pigmento bianco è confinato al mento. Ai giovani C. constrictor mancano la striscia occhio-mascella, il motivo a scacchiera sul ventre, le proiezioni sulle macchie dorsali anteriori e le strisce sul ventre della coda. Possiedono anche 1,5-2 volte il numero di macchie dorsali. I giovani sono talvolta confusi con i piccoli Agkistrodon contortrix, ma i Copperhead orientali hanno bande trasversali marroni a forma di clessidra e una punta della coda gialla.
Variazione geografica: I Pantherophis alleghaniensis adulti sono uniformemente neri dorsalmente nella maggior parte della Virginia. Gli individui dell’estremo sud-est e nelle vicinanze di Greensville County mostrano tracce variabili delle quattro strisce nere longitudinali su uno sfondo grigio scuro. Alcuni individui nel sud-ovest della Virginia, in particolare nelle contee di Pulaski e Washington, mantengono alcuni dei disegni giovanili, ma la variazione è grande. Il numero medio di scaglie ventrali non varia significativamente tra le regioni fisiografiche, andando da 229.3 ± 4.8 (220-237, n = 12) sulla Eastern Shore a 233.9 ± 3.4 (230-243, n = 13) nel basso Piemonte. Il numero medio di scaglie subcaudali era più basso nelle popolazioni a sud-ovest del New River nella regione Ridge and Valley (74,9 ± 9,6, 54-82, n = 14) e più alto (82,8 ± 6,1, 60-92, n = 35) nel Piemonte settentrionale. Il numero medio di ventrali + subcaudali ha seguito un modello simile (SW Ridge and Valley 306.8 ± 11.3, 286-318, n = 14; N Piemonte 315.6 ± 6.9, 296-328, n = 35).
Biologia: Gli Eastern Ratsnakes sono i serpenti più comunemente visti in Virginia. Sono terrestri e arboricoli. Si verificano in molti tipi di habitat, comprese le aree agricole, la maggior parte dei tipi di foreste di legno duro, boschi urbani isolati e zone umide boschive. Questi serpenti sono spesso trovati in fienili e vecchi edifici dove la loro preda primaria, piccoli roditori, si trovano in abbondanza. Hutchison (1956) ne ha trovato uno nella bocca di una grotta. I serpenti a sonagli orientali sono diurni e notturni. Sono spesso attivi subito dopo il tramonto. Durante questo periodo si muovono per distanze considerevoli e molti vengono uccisi dai veicoli sulle strade. Questa specie sperimenta grandi perdite ogni anno a causa di questa fonte di mortalità. Le registrazioni del museo per la Virginia P. alleghaniensis indicano un periodo di attività di 3 aprile-8 dicembre. È nota una breve attività nei mesi invernali, ma dipende dalle condizioni meteorologiche. Clifford (1976) li ha trovati attivi da maggio a settembre nella contea di Amelia, e Bazuin (1983) ha notato una stagione di attività dall’11 marzo all’8 novembre nella contea di Louisa. Le temperature corporee dei serpenti attivi erano 25.0-30.6°C (ave. = 27.6 ± 1.9, n = 11). I serpenti trovati sotto oggetti nascosti erano 15,0-18,9°C (ave. = 17,5 ± 2,2, n = 3).
Rodenti, uccelli e uova di uccelli sono le prede preferite di P. alleghaniensis. Sono state registrate le seguenti specie (Uhler et al., 1939; questo studio): mammiferi – scoiattoli orientali (Tamias striatus), scoiattoli grigi (Sciurus carolinensis), coturnici orientali (Sylvilagus floridanus), scoiattoli volanti meridionali (Glaucomys volans), arvicole dei prati (Microtus pennsylvanicus), arvicole del pino (Microtus pinetorum), topi dai piedi bianchi (Peromyscus leucopus), e toporagni nordici a coda corta (Blarina brevicauda); uccelli – pettirossi americani (Turdus migratorius), uccelli azzurri orientali e uova (Sialia sialis), saputelli dal ventre giallo (Sphyrapicus varius), picchi lanuginosi (Picoides pubescens), uccellini grigi (Dumetella carolinensis), trampolieri bruni (Toxostoma rufum), allodole orientali (Sturnella magna), passeri canterini (Melospiza melodia), colibrì dalla gola rossa (Archilochus colubris), tordi d’acqua (Seiurus noveboracensis), un usignolo non identificato, un “merlo”, e uova di gallo cedrone o quaglia; rettili: Skinks Five-lined (Plestiodon fasciatus) e serpenti non identificati e uova di serpente; anfibi: Lithobates spp. Il serpente che mangiava il trampoliere marrone aveva consumato un genitore e un nidiaceo. Molti degli uccelli presi erano nidiacei. Altre prede registrate per i serpenti della Virginia sono Eastern Fence Lizards (Sceloporus undulatus) (Richmond e Goin, 1938) e le rondini di riva (Riparia riparia) Blem, 1979). Altri tipi di prede per questa specie sono stati elencati in Brown (1979) e Ernst e Barbour (1989b). Ci sono numerose osservazioni di P. alleghaniensis che si arrampica sugli alberi per predare gli uccelli e le loro uova e nidiacei. Questi serpenti sono occasionalmente visti mangiare uova di pollo domestico e talvolta oggetti che gli assomigliano. Una volta catturate, le prede vengono uccise per costrizione, anche se le uova vengono ingoiate e poi rotte in gola. Gli individui di P. alleghaniensis, che cacciano con l’olfatto e la vista, hanno dimostrato in uno studio nella contea di Warren di consumare più maschi territoriali e femmine in lattazione di arvicole dei prati (Microtus pennsylvanicus) rispetto alle femmine non in lattazione a causa del maggiore comportamento difensivo di questi gruppi (Madison, 1978). I predatori di P. alleghaniensis includono falchi (Buteo spp.), gufi reali (Bubo virginianus) e gatti domestici in libertà (Mitchell e Beck, 1992; C. H. Ernst, pers. comm.).
I rattipodi orientali sono ovipari e depongono una frizione di 5-19 uova all’anno (media = 11,3 ± 3,3, n = 24). Le covate di 21 P. alleghaniensis della Virginia settentrionale hanno una media di 19,4 uova (17-24; C. H. Ernst, pers. comm.). I siti naturali di deposizione delle uova includono alberi cavi in piedi e caduti, cumuli di compost e pacciame, cumuli di segatura e tronchi in decomposizione. Alcuni siti sono utilizzati ripetutamente da P. alleghaniensis (Bader, 1984). Il combattimento tra maschi a volte precede l’accoppiamento (Mitchell, 1981b). Le date di accoppiamento conosciute sono tra il 26 maggio e il 9 giugno. Le date di deposizione delle uova registrate sono 3 giugno-17 luglio (Tuck et al., 1971; W. H. Martin, pers. comm.; C. A. Pague, pers. comm.; J. C. Mitchell, pers. obs.). Le uova erano in media 42,8 ± 6,2 x 24,7 ± 4,3 mm (lunghezza 34,0-57,3, larghezza 19,3-39,5, n = 61) e pesavano 9,0-13,1 g (media = 11,6 ± 0,8, n = 26). Tutti i maschi maturi e le femmine che ho misurato erano oltre 900 mm in SVL. La durata dell’incubazione è stata di 60-65 giorni, e le covate sono emerse dal 30 agosto al 30 settembre.
Questo è il serpente più comunemente incontrato in Virginia. Su 278 serpenti registrati in un periodo di 4 anni nella contea di Amelia, 105 erano serpenti a sonagli orientali (Clifford, 1976). Nelle Blue Ridge Mountains, Martin (1976) ha notato che 76 dei 545 serpenti che ha trovato sulle strade erano di questa specie. Shekel et al. (1980) hanno trovato una densità di 0,23 serpenti per ettaro nel Maryland, e Fitch (1963b) ha trovato 1 per ettaro nel Kansas. I serpenti a sonagli orientali adulti occupano un home range fino a 600 m di diametro, e gli stessi home range sono occupati per molti anni e forse per tutta la vita (Stickel et al., 1980). Le distanze massime spostate sono più di 1.300 m. Questi serpenti di solito usano un sito di copertura ripetutamente durante la stagione attiva e lo stesso ibernacolo per anni. Gli ibernacoli più comuni sono alberi cavi e ceppi. Questi di solito ospitano serpenti singoli. I serpenti ratti neri sono stati conosciuti per aggregarsi in inverno, a volte nelle stesse tane in cui i Copperheads orientali (Agkistrodon contortrix) vanno in letargo. Un sito simile è stato scoperto il 15 aprile 1967 in un mucchio di legname in decomposizione nella contea di Loudoun da W. H. Martin (pers. comm.).
Osservazioni: Altri nomi comuni nella letteratura della Virginia sono serpente pilota (Cope, 1900), Alleghany blacksnake (Hay, 1902), serpente nero squamoso o rugginoso e serpente pilota (Dunn, 1915a), serpente nero degli alberi (Dunn, 1936), serpente nero di montagna (Burch, 1940), serpente nero pilota (Burch, 1940; Conant, 1945), e serpente pollo (Linzey e Clifford, 1981).
La credenza che gli Eastern Ratsnakes e gli Eastern Copperheads si ibridino e producano prole che è velenosa e assomiglia agli Eastern Ratsnakes è un mito. Queste due specie sono solo lontanamente imparentate (famiglie diverse), indicando che l’accoppiamento compatibile e la produzione di prole vitale è altamente improbabile. Altre storie sui serpenti neri (presumibilmente Ratsnakes orientali) sono comuni. Beck (1952) cita diversi miti creduti dalla gente nella Contea di Rappahannock nel 1948, tra cui quello che i serpenti a sonagli orientali siano in grado di uccidere i serpenti a sonagli con erbe infestanti, stare sulla coda, mungere le mucche e incantare uccelli e bambini. Il mito che i serpenti a sonagli orientali guidano i copperheads e i serpenti a sonagli verso la sicurezza può aver portato al nome di “pilota” per questa specie (Ernst e Barbour, 1989b).
Esemplari albini o parzialmente albini di P. alleghaniensis sono stati segnalati in tre località della Virginia: Westmoreland County (Hensley, 1959), Rockbridge County (Carroll, 1950), e Washington County (D. W. Ogle, pers. comm.). Questi ultimi due serpenti hanno mantenuto il modello giovanile ma non avevano il pigmento nero.
Mitchell et al. (1982) hanno riportato l’insolito comportamento di autofagia (autoconsumo) in un giovane P. alleghaniensis della Contea di Chesterfield. Il serpente era stato sottoposto a un improvviso cambiamento di temperatura, iniziò a mordersi la coda, la inghiottì completamente (insieme a tutto il resto del corpo) e morì. Ne sono risultate tre spire concentriche, una esterna e due interne, con un diametro di 4 cm.
I serpenti a sonagli orientali occasionalmente entrano nei trasformatori elettrici, rimangono fulminati e causano interruzioni di corrente. Uno di questi incidenti ha lasciato 13.000 case senza corrente nella contea di Chesterfield (Richmond Times-Dispatch, 29 maggio 1991).
Conservazione e gestione: L’abbondanza e la diffusione di questa specie e la sua capacità di sopravvivere in un’ampia varietà di habitat indicano che P. alleghaniensis attualmente ha bisogno di poca protezione e gestione attiva. Tuttavia, centinaia di individui vengono uccisi sulle autostrade della Virginia ogni anno, una fonte di mortalità che l’educazione pubblica sui serpenti potrebbe contribuire a ridurre. Come questa specie risponda alla frammentazione dell’habitat non è noto. La gestione per la presenza continua di questa specie include il mantenimento di grandi stand di foreste di legno duro.